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Micromecánica de Esfuerzos (Shear-Lag)

Storyboard

Distribución del esfuerzo a lo largo de la fibra según el modelo de Cox; explica por qué la fibra no soporta carga uniforme sino que la transferencia ocurre por corte interfacial desde los extremos.

>Modelo

ID:('ky', 1642)


Distribución shear-lag

Storyboard



$\sigma_f(x)=E_f\epsilon_c\left[1-\frac{\cosh(n(L/2-x))}{\cosh(nL/2)}\right]$

$epsilon_c$
Deformación del compuesto
$1$
$n$
Parámetro shear-lag
$1/m$
$sigma_f(x)$
Esfuerzo axial en fibra
$Pa$
$E_f$
Módulo elástico de fibra
$Pa$
$L$
Longitud de fibra
$m$
$x$
Posición axial
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14381)


Parámetro transferencia

Storyboard



$n=\sqrt{\frac{2G_m}{E_fr_f^2\ln(R/r_f)}}$

$n$
Parámetro shear-lag
$1/m$
$G_m$
Módulo de corte matriz
$Pa$
$E_f$
Módulo elástico de fibra
$Pa$
$R$
Radio de espaciamiento matriz/fibra
$m$
$r_f$
Radio de fibra
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14382)


Corte interfacial máximo

Storyboard



$\tau_{max}=\frac{E_f\epsilon_cr_fn}{2}\tanh\left(\frac{nL}{2}\right)$

$epsilon_c$
Deformación del compuesto
$1$
$n$
Parámetro shear-lag
$1/m$
$ au_{max}$
Esfuerzo cortante interfacial máximo
$Pa$
$E_f$
Módulo elástico de fibra
$Pa$
$L$
Longitud de fibra
$m$
$r_f$
Radio de fibra
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14383)


Módulo de corte efectivo

Storyboard



$G_{eff}=G_m(1-D_{interface})$

$D_{interface}$
Daño interfacial
$1$
$G_{eff}$
Módulo de corte efectivo
$Pa$
$G_m$
Módulo de corte matriz
$Pa$



>Modelo

ID:('gm', 14384)


Longitud efectiva

Storyboard



$\frac{L_{eff}}{L}=1-\frac{1}{\cosh(nL/2)}$

$L_{eff}/L$
Razón de longitud efectiva
$1$
$n$
Parámetro shear-lag
$1/m$
$L$
Longitud de fibra
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14385)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$D_{interface}$
D_interface
Daño interfacial
1
$epsilon_c$
epsilon_comp
Deformación del compuesto
1
$L_{eff}/L$
L_eff_ratio
Razón de longitud efectiva
1
$n$
n_shear
Parámetro shear-lag
1/m
$sigma_f(x)$
sigma_fiber_x
Esfuerzo axial en fibra
Pa
$ au_{max}$
tau_max_x
Esfuerzo cortante interfacial máximo
Pa
$G_{eff}$
G_eff
Módulo de corte efectivo
Pa
$G_m$
G_matrix
Módulo de corte matriz
Pa
$E_f$
E_fiber
Módulo elástico de fibra
Pa
$L$
L_fiber
Longitud de fibra
m
$x$
x_pos
Posición axial
m
$R$
R_spacing
Radio de espaciamiento matriz/fibra
m
$r_f$
r_fiber
Radio de fibra
m

ID:(0, 1642)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile